一种带刀口密封单晶金刚石输能窗、密封件及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种带刀口密封单晶金刚石输能窗、密封件及其制备方法，本发明专利技术的密封件包括单晶金刚石衬底，在单晶金刚石衬底表面上设置有金刚石环，所述金刚石环的截面为刃口状通过在单晶金刚石片设置环形刀口从而可以无需金属化实现高真空密封。

The invention relates to a single crystal diamond energy transfer window with knife edge seal, a sealing element and a preparation method thereof

【技术实现步骤摘要】
一种带刀口密封单晶金刚石输能窗、密封件及其制备方法
本专利技术涉及金刚石加工封装
，尤其涉及一种带刀口密封单晶金刚石输能窗及其制备方法。
技术介绍
输出窗是大功率微波电真空器件、加速器和其他大功率微波电子系统的关键部件，电真空器件的可靠运行往往离不开高真空的内部环境，尤其需要解决高频能量输出和维持器件本身高真空性能，随着工作器件的频率不断提高，需要不断降低输能窗的功率损耗和驻波比，从而设计出的输出能窗直径越来越小、厚度越来越薄；而传统的采用侧面焊接工艺，由于受有效焊接区域的越来越小的影响可能会出现金属化层拉裂、脱落等影响，会严重影响真空器件的使用。申请号CN201711482866.0公开了一种金刚石窗口密封器件及其制备方法，通过在金刚石表面金属化后再电镀一层金属铜或铝，用于与主设备封装的刀口；该专利技术虽然有效降低了窗片和圆形波导之间钎焊封装的难度，但是在超薄的金刚石表面做出有效金属化层仍然是一个极难的问题。
技术实现思路
本专利技术为了克服上述存在之不足，本专利技术的专利技术人通过长期的探索尝试以及多次的实本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种带刀口密封单晶金刚石输能窗密封件，其特征在于，包括单晶金刚石衬底，在单晶金刚石衬底表面上设置有金刚石环，所述金刚石环的截面为刃口状。/n

【技术特征摘要】
1.一种带刀口密封单晶金刚石输能窗密封件，其特征在于，包括单晶金刚石衬底，在单晶金刚石衬底表面上设置有金刚石环，所述金刚石环的截面为刃口状。


2.根据权利要求1所述的一种带刀口密封单晶金刚石输能窗密封件，其特征在于，所述金刚石环生长在单晶金刚石衬底表面。


3.根据权利要求1所述的一种带刀口密封单晶金刚石输能窗密封件，其特征在于，所述金刚石环的截面为三角形或梯形的刃口状。


4.根据权利要求1所述的一种带刀口密封单晶金刚石输能窗密封件，其特征在于，所述金刚石环的厚度为0.2mm。


5.一种带刀口密封单晶金刚石输能窗密封件的制备方法，其特征在于，包括以下操作：
S1：在单晶金刚石衬底表面上放置碳化硅掩膜，将放置好掩膜的单晶金刚石衬底放入MPCVD装置中，生长出金刚石层；
S2：取出生长后的单晶金刚石衬底，移除碳化硅掩膜，获得带金刚石环的单晶金刚石衬底；
S3：将碳化硅掩膜环放置在具有金刚石环的单晶金刚石衬底上；
S4：将S3中得到的具有金刚石环的单晶金刚石衬底放入MPCVD中使用300sccm氢气，5sccm氧气刻蚀；刻蚀温度为700度，刻蚀时间30h，使得金刚石环成为刃口型；
S5：将S4步获得单晶金刚石衬底取出，移出碳化硅掩膜环，获得带刀口密封单晶金刚石输能窗密封件。


6.根据权利要求5所述的一种带刀口密封单晶金刚石输能窗密封件的制备方法，其特征在于：S1中生长金刚石层时，使用500sccm纯度为7N的氢气刻蚀15-30min，然后通入40sccm纯度为6N的甲烷气体，生长温度为850-1200摄氏度，在MPCVD中生长10～20h，所生长厚度为0.2mm，如厚度超出0.2mm则可使用氧等离子体刻蚀，使其厚度在0.2mm。


7.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：周霖，陈浩，张磊，冯真，
申请(专利权)人：西华大学，
类型：发明
国别省市：四川;51